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南京理工大學(xué)泰州科技學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告
學(xué) 生 姓 名：
葛運(yùn)
學(xué) 號：
0601510156
專 業(yè)：
機(jī)械工程及自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目：
SPE175左箱體缸頭結(jié)合面
圓盤銑夾具設(shè)計(jì)
指 導(dǎo) 教 師:
許國宏
2010年 4月 4日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，每人撰寫
2000字左右的文獻(xiàn)綜述：
文 獻(xiàn) 綜 述
摘要 SPE175汽油機(jī)是營林機(jī)械及發(fā)電機(jī)組的配套動(dòng)力，左箱體是其上面的重要零件。本文簡要介紹了SPE175左箱體缸頭結(jié)合面結(jié)合面轉(zhuǎn)盤銑夾具設(shè)計(jì)，論述了按照已給定零件對夾具的設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞 汽油機(jī) 加工中心 工藝過程制定 氣壓傳動(dòng) 夾具技術(shù)
1 汽油機(jī)
我國小型汽油機(jī)從20世紀(jì)50年代開始生產(chǎn)，至今已初具規(guī)模，但隨著改革開放的深化，國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，小型汽油機(jī)在產(chǎn)量、品種、質(zhì)量、技術(shù)水平和配套等方面發(fā)展速度緩慢，不能適應(yīng)市場需要。
林海集團(tuán)以小型林業(yè)機(jī)械為主，生產(chǎn)小型汽油機(jī)的歷史都在30年以上，產(chǎn)品有油鋸、風(fēng)力滅火機(jī)、割灌機(jī)、割草機(jī)、噴霧機(jī)和水泵等。林海集團(tuán)、西北林機(jī)廠的年產(chǎn)能力（指通用汽油機(jī)）都在10萬臺上。從1997~1999年，林海集團(tuán)以摩托車產(chǎn)品為主，產(chǎn)量2.1~2.3萬臺。
SPE175F型汽油機(jī)是江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)生產(chǎn)的一款新式汽油機(jī)。江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)具有五十多條研制和生產(chǎn)小型動(dòng)力及配套機(jī)械的歷史，有著強(qiáng)大的產(chǎn)品開發(fā)研制的能力。先后研制開發(fā)了排量從26ML到520ML的各種類型的二沖程、四沖程汽油機(jī)，臥式、立式、風(fēng)冷、強(qiáng)制風(fēng)冷、水冷、油冷及各種啟動(dòng)方式和用途的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以及各類配套動(dòng)力機(jī)械?，F(xiàn)在集團(tuán)主要的產(chǎn)品有通用發(fā)動(dòng)機(jī)及小型汽油機(jī)發(fā)電組、油鋸、風(fēng)力
滅火器、割灌機(jī)等配套機(jī)械；大批量生產(chǎn)雅馬哈摩托車及摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)等；此外ATV、CUV等特種車輛暢銷國內(nèi)外市場。SPE175F是一款單缸汽油機(jī)，主要作為配套機(jī)械，使用在如油鋸，割草機(jī)，小型水泵等小動(dòng)力機(jī)械工件上，具有良好的市場效益。
2 加工中心
SPE175F型汽油機(jī)的生產(chǎn)綱領(lǐng)是單班制年產(chǎn)2萬臺。屬于批量生產(chǎn)，在批量生產(chǎn)中為了提高生產(chǎn)效率，必須注意縮短加工時(shí)間和輔助時(shí)間，而盡可能使輔助和加工時(shí)間重合，使每個(gè)工位安裝多個(gè)工件同時(shí)進(jìn)行多刀加工，實(shí)行工序高度集中，因而廣泛采用加工中心。加工中心是根據(jù)工件加工需要，以大量系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的通用部件為基礎(chǔ)，配以少量專用部件，對一種或數(shù)控工件按預(yù)先確定的工序進(jìn)行加工的高效專用機(jī)床[5]。加工中心能夠?qū)ぜM(jìn)行多刀、多軸、多面、多工位同時(shí)加工；可完成鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔、攻螺紋、銑削、車孔端面等工序，隨著加工中心技術(shù)的發(fā)展，其工藝范圍日益擴(kuò)大[2]。
加工中心廣泛應(yīng)用于批量生產(chǎn)的行業(yè)，如：汽車、拖拉機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、閥門、縫紉機(jī)等制造業(yè)。主要加工箱體類零件，如汽缸體、變速箱體、汽缸蓋、閥體等；一些重要零件的關(guān)鍵加工工序，雖然生產(chǎn)批量不大，也采用加工中心來保證其加工的質(zhì)量[3]。
3 工藝過程的制訂
對于一個(gè)機(jī)械制造企業(yè)，生產(chǎn)過程可以理解為從原材料進(jìn)貨，到制成的產(chǎn)品投入市場其中所有勞動(dòng)過程的總和。生產(chǎn)過程的內(nèi)容極其廣泛，一般包括產(chǎn)品的技術(shù)、生產(chǎn)準(zhǔn)備，原材料檢查、運(yùn)輸和保管，毛坯的制造，零件的加工，部件或產(chǎn)品的裝配、檢驗(yàn)、涂裝包裝，產(chǎn)品的發(fā)運(yùn)銷售，以及用戶服務(wù)等。
在生產(chǎn)過程中，工藝過程占有重要的地位。工藝過程是改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸、相對位置和性質(zhì)等，使之成為成品或半成品的過程。它包括鍛壓、鑄造、沖壓、焊接、機(jī)械加工、熱處理、表面處理、裝配和試車等[7]。
機(jī)械加工工藝過程在工藝過程占有重要的地位。它是指用機(jī)械加工的方法逐步改變毛坯的狀態(tài)（形狀、尺寸和表面質(zhì)量），使之成為合格的零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝過程是由一系列順序排列的工序組成的，而工序又包括工步、走刀、安裝和工位等內(nèi)容。毛坯依次通過這些工序而成為成品[6]。
工序卡片是工藝規(guī)程的一種形式。它是按零件加工的每一道工序編制的一種工藝文件。它的內(nèi)容包括：每一工序的詳細(xì)操作、操作方法和要求等。它適用于大量生產(chǎn)的全部零件和成批生產(chǎn)的重要零件。在單件小批生產(chǎn)中，一些特別重要的工序也需要編制工序卡片[10]。
工藝過程的制訂，可能是在現(xiàn)有工廠的條件下，或者是在新設(shè)計(jì)的工廠條件下進(jìn)行。對于前者，主要應(yīng)從現(xiàn)有的設(shè)備和工藝裝備出發(fā)，來制訂較為合理的工藝過程，使現(xiàn)有的設(shè)備得到充分的利用；對于后者，則可以根據(jù)需要并考慮當(dāng)前可能的條件來選擇設(shè)備，因而可采用較為先進(jìn)的設(shè)備。此外，要注意新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用[9]。
零件圖是工藝設(shè)計(jì)的原始資料和基本依據(jù)，工藝過程的設(shè)計(jì)必須能保證零件圖上的全部要求。進(jìn)行零件圖的工藝分析時(shí)，要仔細(xì)地熟悉零件的構(gòu)造及其技術(shù)要求，了解零件的工作條件、各部分的作用，并按制圖規(guī)則繪制零件圖。
通過毛坯設(shè)計(jì)，應(yīng)會(huì)正確地選擇毛坯，并熟悉毛坯設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要求。首先要根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)、材料、生產(chǎn)規(guī)模、機(jī)械加工的要求（余量，基準(zhǔn)等）決定毛坯的制造方法。然后（對鍛造和鑄造毛坯）確定其形狀、出模角、圓角半徑及技術(shù)條件。毛坯的尺寸和公差則在詳細(xì)擬定零件機(jī)械加工工藝路線以后，根據(jù)各工序加工余量決定總加工余量及毛坯尺寸和公差。
制訂工藝過程時(shí)，首先要制訂工藝路線，然后詳細(xì)進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，這兩個(gè)過程是相互聯(lián)系的，需進(jìn)行反復(fù)和綜合的分析。制訂工藝路線是制訂工藝過程的總體布局，其任務(wù)是確定工序的數(shù)量、內(nèi)容和順序.
輔助工序的種類較多，包括去毛刺、倒棱、清洗、防銹、去磁、平衡和檢驗(yàn)等。輔助工序也是必要的工序，若安排不當(dāng)或遺漏，將會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至使機(jī)器不能使用。如未去凈的毛刺將影響裝夾、測量和裝配精度以及工人安全；潤滑油中未去凈的切屑將影響機(jī)器的使用質(zhì)量；研磨、珩磨后沒清洗過的工件會(huì)帶入殘存的砂粒，加劇工件在使用中的磨損；用磁力夾緊的工件沒有安排去磁工序，會(huì)使帶有磁性的工件進(jìn)入裝配線，影響裝配質(zhì)量[12]。
檢驗(yàn)工序更是必不可少的工序。它對保證質(zhì)量，防止產(chǎn)生廢品起到重要作用。
4 氣壓傳動(dòng)
氣壓傳動(dòng)具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，主要有如下幾點(diǎn)：
(1)空氣可以從大氣中取得，同時(shí)，用過的空氣可直接排放到大氣中去，處理方便，萬一空氣管路有泄漏，除引起部分功率損失外，不致產(chǎn)生不利于工作的嚴(yán)重影響，也不會(huì)污染環(huán)境[11]。
(2)空氣的粘度很小，在管道中的壓力損失較小，因此便于集中供氣和遠(yuǎn)距離輸送[12]。
(3)壓縮空氣的工作壓力較低(一般為0.3-0.8MPa)，因此，對氣動(dòng)元件的材質(zhì)要求較低。
(4)氣動(dòng)系統(tǒng)維護(hù)簡單，管道不易堵塞，也不存在介質(zhì)變質(zhì)、補(bǔ)充、更換等問題。
(5)使用安全，沒有防爆的問題，并且便于實(shí)現(xiàn)過載自動(dòng)保護(hù)[13]。
(6)氣動(dòng)元件采用相應(yīng)的材料后，能夠在惡劣的環(huán)境下進(jìn)行正常工作[14]。
氣壓傳動(dòng)也存在以下的一些缺點(diǎn)：
(1)氣動(dòng)裝置中的信號傳遞速度較慢，僅限于聲速的范圍內(nèi)。所以氣動(dòng)技術(shù)不宜用于信號傳遞速度要求十分高的復(fù)雜線路中。
(2)由于空氣具有可壓縮性較大的特點(diǎn)，因而運(yùn)動(dòng)速度的穩(wěn)定性較差。
(3)氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力較低，結(jié)構(gòu)尺寸又不宜過大，因而氣壓傳動(dòng)裝置的總推力一般不可能很大。
(4)目前氣壓傳動(dòng)的效率較低[15]。
5 夾具技術(shù)
夾具是一種裝夾工件的工藝裝備，它廣泛地應(yīng)用于機(jī)械制造過程的切削加工、熱處理、裝配、焊接和檢測等工藝過程中。機(jī)床夾具是機(jī)床與工件之間的聯(lián)結(jié)裝置使工件相對于機(jī)床或刀具獲得正確位置。
夾具元件模塊化是實(shí)現(xiàn)組合化的基礎(chǔ)。利用模塊化設(shè)計(jì)的系列化、標(biāo)準(zhǔn)化夾具元件，快速組裝成各種夾具，已成為夾具技術(shù)開發(fā)的基點(diǎn)。省工、省時(shí)，節(jié)材、節(jié)能，體現(xiàn)在各種先進(jìn)夾具系統(tǒng)的創(chuàng)新之中。模塊化設(shè)計(jì)為夾具的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與組裝打下基礎(chǔ)，應(yīng)用CAD技術(shù)，可建立元件庫、典型夾具庫、標(biāo)準(zhǔn)和用戶使用檔案庫，進(jìn)行夾具優(yōu)化設(shè)計(jì)，為用戶三維實(shí)體組裝夾具。模擬仿真刀具的切削過程，既能為用戶提供正確、合理的夾具與元件配套方案，又能積累使用經(jīng)驗(yàn)，了解市場需求，不斷地改進(jìn)和完善夾具系統(tǒng)
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 李秀敏.組合機(jī)床現(xiàn)狀與發(fā)展思考[J].專題綜述，2003,4:101～103.
[2] 李慶余.機(jī)械制造裝備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.
[3] 杜君文.機(jī)械制造技術(shù)裝備及設(shè)計(jì)[M].天津：天津大學(xué)出版社，1998.
[4] 申長宏.機(jī)車只論箱箱體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 電力機(jī)車與城軌車輛，2007,(8): 25.
[5] 熊海.專用鉆床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 機(jī)械研究與應(yīng)用，2006.
[6] 楊文君.機(jī)械制造技術(shù)及設(shè)計(jì)[M]. 天津：天津大學(xué)出版社，2004.
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[8] 楊可楨,程光蘊(yùn).機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].第四版,北京：高等教育出版社，2004.
[9] 趙如福.金屬機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)手冊[M]. 上海：上海科技出版社，2003.
[10] 王雪紅,羅永新． 機(jī)械制造工藝與裝備[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1998.
[11] 李凱嶺.機(jī)械加工工藝過程尺寸鏈[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2005.
[12] 陳根琴,宋志良. 機(jī)械制造技術(shù)[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2001.
[13] 劉登平.機(jī)械制造工藝及機(jī)床夾具設(shè)計(jì)[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，2000.
[14] 孫麗媛.機(jī)械制造工藝及專用夾具設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M]. 南京：冶金工業(yè)出版社，1997.
[15] 周世學(xué).機(jī)械制造工藝與夾具[M]. 北京：北京理工大學(xué)出版社，1996.
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：
1.首先收集一些關(guān)于SPE175F型汽油機(jī)的相關(guān)知識，對這些知識加以總結(jié)和分析，了解SPE175左箱的知識。
2.在金屬切削機(jī)床上加工工件時(shí)，為了保證加工表面的尺寸、幾何形狀和相互位置精度，應(yīng)使工件相對刀具和機(jī)床切削成形運(yùn)動(dòng)有正確的位置，然后將工件夾緊固定以完成安裝過程。在機(jī)床上用于安裝工件的工藝裝備稱為機(jī)床夾具。夾具在工藝裝備中占有十分重要的地位，它對保證工件的加工精度、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本、擴(kuò)大機(jī)床使用范圍等方面具有重要的作用。本課題是SPE175左箱體缸頭結(jié)合面面轉(zhuǎn)盤銑夾具設(shè)計(jì)。
3.以現(xiàn)有的SPE175毛坯的CAD為基礎(chǔ)，通過查詢分析獲得的工藝過程解決夾工序的制訂、夾具的設(shè)計(jì)、工件的定位等問題。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）開 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見：
1．對“文獻(xiàn)綜述”的評語：
文獻(xiàn)闡述了組合機(jī)床的過去，現(xiàn)狀，以及未來的發(fā)展方向。對組合機(jī)床的加工范圍有了一定的認(rèn)識，并對圓盤銑機(jī)床的結(jié)構(gòu)及加工有了一定的了解。認(rèn)識到夾具及刀具在圓盤銑機(jī)床中所起的作用及其重要性。了解了圓盤銑機(jī)床和通用機(jī)床區(qū)別。為接下來所進(jìn)行的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下了良好的基礎(chǔ)。
2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(jì)（論文）結(jié)果的預(yù)測：
SPE175左箱體缸頭結(jié)合面轉(zhuǎn)盤銑夾具設(shè)計(jì)，是江蘇林海動(dòng)力機(jī)械集團(tuán)公司的設(shè)計(jì)課題，為提高生產(chǎn)效率需將SPE175左箱體缸頭結(jié)合面加工出并達(dá)到技術(shù)要求。通過本課題的設(shè)計(jì)，能基本掌握圓盤銑夾具設(shè)計(jì)的全過程，能夠?qū)υO(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較，會(huì)進(jìn)行切削力的計(jì)算并由此確定機(jī)床功率，能根據(jù)加工要求能正確的選擇進(jìn)給量、切削速度、及切削用量，并能正確的進(jìn)行計(jì)算。會(huì)根據(jù)相關(guān)參數(shù)正確的進(jìn)行部件設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)，了解關(guān)鍵零部件并能進(jìn)行強(qiáng)度校核。并能根據(jù)零件所起的作用正確的選擇零件材料及熱處理，根據(jù)機(jī)床的加工性質(zhì)設(shè)計(jì)出機(jī)床夾具的技術(shù)要求。另外對加工、裝配有一個(gè)新的認(rèn)識，會(huì)正確的選擇尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。設(shè)計(jì)計(jì)算及查閱資料的工作量較大。如認(rèn)真、獨(dú)立完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程對自己將是一個(gè)極大的鍛煉，也為以后順利的走上工作崗位打下一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
指導(dǎo)教師：
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所在專業(yè)審查意見：
負(fù)責(zé)人：
年 月 日